水资源短缺风险评价模型

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1、水资源短缺风险评价模型摘要本文通过对石家庄市水资源短缺问题建立风险评估模型。首先，通过问题分析，对主要讨论的问题进行初步了解和探讨，得出解决问题的方法和数据。具体的建模过程如下：对于第一问的解答：结合水资源的影响因素，利用单因子模糊评价法，建立模糊评价的评价标准，利用各风险因子对应各评价等级的隶属度大小，并综合各年的结果，判定石家庄水资源短缺风险的主要因子为：水资源总量，农业用水，污水处理率和年降水量等。对于第二问的解答：本文建立基于模糊概率的水资源短缺风险模型。通过构造隶属函数来确定水资源短缺带来的损失率；再通过建立logistic回归

2、分析模型来模拟水资源短缺风险的发生概率分布；最后建立起每个风险事件的结果概率函数。为了更好地表达水资源短缺风险，因而本文使用谱系聚类法划分出五个等级，即低风险、温和风险、中风险、高风险和较高风险对于第三问的解答：分三种情况讨论2015年和2016年，分别是枯水年、偏枯年、平水年。通过建立估计每年总用水量模型，得到以下结果：两年都是枯水年时，水资源短缺风险都处于高水平风险。而2013年在三种情况下，水资源短缺风险都处于中等以上水平。因此，相关部门必须给予注意，做好抗旱准备。再者，应该加强发展南水北调工程，提倡居民节约用水，不断提高污水处理能

3、力。对于第四问的解答：根据以上预测的结果，本着认真负责的态度，用通俗易懂的语言，辩证客观的撰写。关键词：水资源短缺风险模糊概率理论隶属函数二元Logistic回归模型灰色预测法谱系聚类法12一、问题重述水资源，是指可供人类直接利用，能够不断更新的天然水体，主要包括地表水和地下水。而这里所谓的风险，是指某一特定的危险情况发生的可能性和后果的组合。水资源短缺风险，泛指在特定的时空环境条件下，由于来水和用水两方面存在不确定性，使区域水资源系统发生供水短缺的可能性以及由此产生的损失。近年来，我国，特别是北方地区水资源短缺问题日趋严重，水资源成为焦

4、点话题。以石家庄市为例，全市人均占有水资源量244m3，约为全国人均占有水资源量的1/8，仅为世界人均占有水资源量的约1/30，属重度缺水地区，是全国乃至全世界缺水最严重的地区之一。水资源短缺已经成为影响和制约石家庄全市乃至河北省全省社会和经济发展的主要因素。在这样的特殊背景下，国家和地方政府出台了一系列措施，如南水北调工程建设、建立污水处理厂、产业结构调整升级等等。但是，气候变化和社会经济不断发展，水资源短缺风险始终存在。因此，如何对水资源短缺风险的主要因子进行识别，对风险造成的危害等级进行划分，对不同风险因子采取相应的有效措施以规避风

5、险或减少其造成的危害，对社会经济的稳定、可持续发展战略的实施具有重要的意义。请自行获得数据并讨论以下问题：1.影响水资源的因素很多，例如：气候条件、水利工程设施、工业污染、农业用水、管理制度，人口规模等。请建立数学模型评价判定石家庄市水资源短缺风险的主要风险因子是什么？注意：可不限于上述列出的因素进行评判。2.建立数学模型对石家庄市水资源短缺风险进行综合评价，做出风险等级划分并陈述理由。请指出如何对主要风险因子进行调控，以降低风险？3.对石家庄市未来两年水资源的短缺风险进行预测，并提出应对措施。4.以石家庄市水务行政主管部门为报告对象，写

6、一份建议报告。二、问题分析本题以水资源短缺话题为背景，以重度缺水城市石家庄市为对象，通过分析相关资料和数据，提出确定造成水资源短缺的风险因子以及建立水资源短缺风险模型，进而对石家庄市未来两年水资源的短缺风险进行预测并向有关部门提出应对措施。对于问题一，结合水资源的影响因素，利用单因子模糊评价法，建立模糊评价的评价标准，利用各风险因子对应各评价等级的隶属度大小，并综合各年的结果，判定北石家庄水资源短缺风险的主要因子为：水资源总量，农业用水，污水处理和年降雨量等。对于问题二，结合水资源短缺风险评价的特点，采用了直接确定多指标权重和有限区间样本

7、隶属度的模糊分析法，对石家庄市8年的水资源短缺情况做出了定量的综合评价。用模糊综合评价法对水资源短缺风险的综合评价结果如下表等级。年份2004200520062007200820092010201112等级中较高较高中较低中中中对于问题三，根据灰色系统预测法来对未来2年石家庄市水资源短缺风险的发展趋势做出预测；首先建立GM（1，1）模型，再用灰色系统理论应用软件对数据进行处理得到2004年到2011年的模拟值、残值、相对误差和后检验差，通过对数据的分析，得出模型的精确度，从而判断模型的合理性。最后，用合理的模型对未来2年的石家庄市水资源短

8、缺风险综合评价进行预测，得出报告表。最后根据实际情况对模型进行评价和适当改进，使之更符合实际运用。最后，根据综合评价和预测作出建议报告。关键词：水资源短缺风险综合评价模糊综合评价法灰色系统预测